Attrito Scarpe

[Bemipefe]

Questo esercizio è per fattezze simile a quello della:

Massa Inerziale

... e questo tipo di esercizi mi rimane indigesto . Cerco di unire le equazioni ma giro a vuoto... e andare a tentativi è la cosa piu stupida che si puo fare avendo a disposizione l'algebra . Solo che non so proprio come muovermi. Comunque:

Abbiamo due paia di scarpe, di cui conosciamo il loro coefficiente di attrito statico:

-$u_s1 = 0.5$
-$u_s2 = 0.8$

una persona dovendo percorrere $3 m$ partendo da fermo, quant' è il minimo tempo che impiega con le scarpe 1 ? e con le 2 ?

("P. di Fisica" Serwey & Jewett - N°3 PAG168)

Ciao!

[cavallipurosangue]

Non mi sembra anche qui a prima vista che tu abbia abbastanza informazioni; puoi però subito dire che le seconde scarpe ti permettono sicuramente un tempo minore delle prime, anche se non sai quanto...

[Bemipefe]

...le seconde scarpe ti permettono sicuramente un tempo minore delle prime, anche se non sai quanto...

In realtà lo saprei. Ma solo dal risultato dell'esercizio. Nei risultati dice $1.11 s$ la prima $0.875 s$ la seconda.
In effetti senza massa e senza accelerazione, con le mie conoscienze, non vedo nessun sistema per risolverlo...

... almeno avere uno dei due sarebbe necessario.

[cavallipurosangue]

No per quello non ci sono problemi, infatti il problema è indipendente dalla massa... Il fatto è che non sai come accelera... Anzi, no mi rimangio tutto, in effetti se dice il minimo tempo, si suppone che l'accelerazione sia costantemente quella massima... allora si è banale...

Infatti: $ma_1=F=\mu_1mg=>a_1=\mu_1g$, lo stesso per la seconda scarpa... ed ecco tutto...

[Bemipefe]

Bene!

Usando la formula inversa $t = sqrt((2*x_(f))/a)$ torna. Solo che mi immaginavo la cosa un po piu complessa ... nel senso ... l'accelerazoine così trovata è quella sviluppata dalla forza di attrito. Ma la forza di attrito è sempre opposta alla direzione del moto, ed infatti permette al piede di non scivolare all'indietro, quindi è diretta nello stesso verso di chi cammina.

Ma non è poi la spinta dei muscoli che fornisce l'accelerazione all'intero corpo ?

[cavallipurosangue]

Esatto tu attraverso la spinta dei tuoi muscoli spingi l'asfalto indietro e lui reagisce spingendo te in avanti...

[Bemipefe]

Si ...capito !

...pero sento che c'è di piu sotto. Visto che ti piace la meccanica... se un pistone idraulico (spero che si chiamino così quelli che usano ad esempio gli scavatori)
lavora in diagonale, ammettendo che ci sia abbastanza attrito da non permettere al pistone discivolare sull'asfalto (avra un apposito appoggio) , quando spinge , la sua lunghezza complessiva non cambia con il cambiare dell'attrito ma cambia la forza che sarà esercitata nel punto piu alto del pistone (il caso di un sollevatore ad esempio).

In questo caso non entra in gioco anche la pressione dell'olio ? Io vedo piuttosto questa che spinge il pistone in alto, non l'asfalto.
Ho capito che c'è in gioco la Terza Legge di Newton però c'è disparità (almeno all'apparenza) da cio che dicono le equazioni e cio che succede.

...scusami ma ... i solito piccoli dubi da curioso principiante.

[cavallipurosangue]

Non c'è nessuna falsità delle equazioni. Dipende da quali corpi consideri. La pressione può essere sia forza interna che esterna, a seconda di quale cosrpo consideri. Se consideri tutto l'apparecchio sollevatore, allora è interna, se consideri separatamente stantuffo e cilindro, allora è esterna. In ogni caso facendo l'equilibrio globale del primo corpo, oppure l'equilibrio dei due sottosistemi, si DEVE ottenere lo stesso risultato, o meglio la forza di attrito sarà sempre tale da equilibrare i carichi all'esterno, qualsisasi essi siano. Considerando invece i due sottosistemi, si ottiene esattamente la stessa cosa, con però più passaggi; si ottiene però anche un'informazione in più, ossia quanto deve essere la pressione dell'olio tale da ottenere quella determinata configurazione di equilibrio, Infatti la forza fatta dalla pressione sullo stantuffo e sul pistone è = per il 3 principio di Newton, e poi per le'equilibrio ottieni che questa è tale sia da equlibrare il carico, sia la forza di attrito. Spero di esser stato chiaro...

[Bemipefe]

Si abbastanza ... grazie dell'aiuto

...

...o meglio la forza di attrito sarà sempre tale da equilibrare i carichi all'esterno, qualsisasi essi siano.

Si questo mi sembra importante. Alla fine l'attrito funge da "stabilizzante"... in quest casi. In altri l'attrito è destabilizzante. Ma in ogni caso ... bisogna dare retta al 3° principio della Dinamica

CIAO!
Buono Studio